摘  要：為有效利用野生羅布麻，以羅布麻枝條為原料，采用堿法蒸煮后打漿、堿精制、予酸、漂白等生產(chǎn)工藝生產(chǎn)黏膠纖維用麻漿粕，生產(chǎn)的麻漿粕的甲種纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)、灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)、鐵含量、白度等指標(biāo)符合FZ/T 51009—2014標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)等品要求。通過(guò)正交試驗(yàn)獲得了最佳蒸煮、精制、漂白工藝，為以后規(guī)模化生產(chǎn)提供了可行性依據(jù)。

關(guān)鍵詞：黏膠纖維；羅布麻；漿粕；生產(chǎn)工藝

羅布麻屬夾竹桃科，是生長(zhǎng)在鹽堿、沙灘及河灘地的一種抗逆性很強(qiáng)的多年生宿根半灌木野生植物，近年來(lái)被發(fā)現(xiàn)有很大的藥用價(jià)值。羅布麻的韌皮纖維在野生植物中屬佼佼者，其莖皮也是很好的紡織原料。因此，羅布麻現(xiàn)已有引種栽培馴化。現(xiàn)有公開(kāi)的技術(shù)中，還未發(fā)現(xiàn)有效的通過(guò)蒸煮將羅布麻制成麻漿粕的方法，本文以羅布麻為原料，對(duì)黏膠纖維用麻漿粕的工藝進(jìn)行了研究，以期為后續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)麻漿粕提供數(shù)據(jù)支持。

1 試驗(yàn)

1.1 原料

羅布麻枝條，氫氧化鈉、工業(yè)鹽酸、雙氧水、次氯酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硫酸鎂、硅酸鈉、草酸、六偏磷酸鈉等均為工業(yè)級(jí)。

1.2 設(shè)備和檢測(cè)儀器

咸陽(yáng)通達(dá)輕工設(shè)備有限公司TD1-15型電熱蒸煮鍋和TD6-23型打漿機(jī)，江蘇正基儀器有限公司HH-W600型數(shù)顯恒溫水浴鍋，杭州品享科技有限公司 PN- SDJ100 型打漿度測(cè)定儀，脫水機(jī)、天平、烘箱、黏度計(jì)、振蕩器、黃化機(jī)等。

1.3 試驗(yàn)方法

羅布麻制漿工藝流程：原料→備料→蒸煮→洗料→打漿→擠漿→堿精制→洗料→予酸→洗料→雙氧水漂白→次氯酸鈉漂白→酸處理→洗料→成品漿粕。

1.3.1 原料預(yù)處理

將羅布麻枝條進(jìn)行切斷處理，切斷長(zhǎng)度為20~50 mm，人工挑出大塊的雜質(zhì)和非纖維雜質(zhì)，然后用網(wǎng)篩進(jìn)行篩選，盡可能去除各類(lèi)雜質(zhì)，保證蒸煮時(shí)的均勻性及提高堿的有效利用。

1.3.2 堿預(yù)浸漬和蒸煮試驗(yàn)

采用堿法(氫氧化鈉法)制漿，蒸煮前用蒸煮堿液進(jìn)行預(yù)浸漬，蒸煮效果更好。以蒸煮堿質(zhì)量濃度、用堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)、蒸煮溫度、蒸煮保溫時(shí)間四因素三水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，經(jīng)3次常規(guī)升溫，2次小放汽后保溫，保溫結(jié)束大放汽，倒料。

蒸煮堿質(zhì)量濃度：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的氫氧化鈉溶液配制成所需的蒸煮質(zhì)量濃度，如試驗(yàn)用到的40、50 g/L等。

用堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)：指蒸煮時(shí)氫氧化鈉質(zhì)量對(duì)絕干原料質(zhì)量的百分比。

1.3.3 堿精制試驗(yàn)

堿精制試驗(yàn)原理：漿料中的半纖維素可溶解在堿液中(甲種纖維素不溶)，將溶解在堿液中的半纖維素隨堿液擠出，可以提高漿料中甲種纖維素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

蒸煮后漿料中甲種纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 86%~88%，以精制堿質(zhì)量濃度、精制溫度、精制時(shí)間三因素三水平進(jìn)行堿精制正交試驗(yàn)，將漿料中甲種纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到92.2%~94.8%。

1.3.4 予酸試驗(yàn)

根據(jù)漿料量，加入鹽酸溶液，控制鹽酸質(zhì)量濃度在0.30~0.60 g/L，在予酸池中常溫?cái)嚢铦{料30 min，后用清水進(jìn)行洗料。予酸后漿料中灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)、鐵含量下降明顯，漿料中酸溶性雜質(zhì)溶出，更有利于后續(xù)工段漿料白度的提高，也降低了漂白化工料的消耗。

1.3.5 漂白試驗(yàn)

傳統(tǒng)的漂白工藝是直接用次氯酸鈉漂白，但羅布麻漿料經(jīng)過(guò)次氯酸鈉漂白后白度不是很高。經(jīng)多次試驗(yàn)，采用兩段漂白，即一段先用雙氧水漂白后，二段再用次氯酸鈉漂白，漿料的白度又可調(diào)高7%~8%。

以雙氧水質(zhì)量分?jǐn)?shù)、漂白溫度、漂白時(shí)間進(jìn)行三因數(shù)三水平雙氧水漂白正交試驗(yàn)。

1.3.6 麻漿粕各類(lèi)質(zhì)量指標(biāo)的測(cè)定

依據(jù)FZ/T 51001—2009《黏膠纖維用漿粕》進(jìn)行聚合度、甲種纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)、白度、灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)、鐵含量、反應(yīng)性能的測(cè)試。

反應(yīng)性能是表示漿粕(纖維素)反應(yīng)能力的指標(biāo)，以配制的黏膠溶液先后通過(guò)相同容積過(guò)濾孔所用的時(shí)間之差來(lái)表示，時(shí)間越短，表示反應(yīng)性能越好。

2 結(jié)果與討論

2.1 蒸煮試驗(yàn)

蒸煮正交試驗(yàn)具體方案及結(jié)果如表1所示。

由表1可知，影響蒸煮試驗(yàn)因素的主次順序?yàn)橛脡A質(zhì)量分?jǐn)?shù)、蒸煮堿質(zhì)量濃度、蒸煮溫度、蒸煮時(shí)間，最佳方案為A3B3C2D1，即9號(hào)試驗(yàn)。工藝條件為：堿質(zhì)量分?jǐn)?shù) 50%，蒸煮堿質(zhì)量濃度 50 g/L，蒸煮溫度155 ℃，蒸煮時(shí)間100 min。

2.2 堿精制試驗(yàn)

堿精制正交試驗(yàn)具體方案及結(jié)果如表2所示。

由表2可知，影響堿精制試驗(yàn)因素的主次順序?yàn)榫茐A質(zhì)量濃度、精制溫度、精制時(shí)間，最佳方案為A3B3C2，即9號(hào)試驗(yàn)。工藝條件為：精制堿質(zhì)量濃度120 g/L，精制溫度70 ℃，精制時(shí)間60 min。

2.3 予酸試驗(yàn)

予酸試驗(yàn)證明：沒(méi)有經(jīng)過(guò)予酸處理的漿粕，漂白后白度在 71%~72%；經(jīng)過(guò)予酸處理的漿粕，漂白后白度可達(dá)到80%~81%。

2.4 漂白試驗(yàn)

雙氧水漂白正交試驗(yàn)具體方案及結(jié)果如表3所示。

由表3可知，影響雙氧水試驗(yàn)因素的主次順序?yàn)槠诇囟?、雙氧水質(zhì)量分?jǐn)?shù)、漂白時(shí)間，最佳方案為 B3A3C2，即 9 號(hào)試驗(yàn)。工藝條件為：漂白溫度90 ℃，雙氧水質(zhì)量分?jǐn)?shù)7.5%，漂白時(shí)間80 min。

試驗(yàn)證明，經(jīng)過(guò)予酸、雙氧水漂白后，漿料白度已達(dá)到 71%~72%，次氯酸鈉漂白時(shí)稍微調(diào)整聚合度，不需要消耗過(guò)多的有效氯，也不需要太長(zhǎng)時(shí)間，漿料白度就可達(dá)到80%~81%。

2.5 測(cè)試結(jié)果

羅布麻漿粕的性能檢測(cè)結(jié)果如表4所示。

由表4可知，羅布麻漿粕的各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到FZ/T 51009—2014黏膠短纖維用麻漿粕優(yōu)等品的標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)語(yǔ)

羅布麻枝條經(jīng)過(guò)預(yù)處理切斷、除雜后，在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上增加一些新的工藝技術(shù)，生產(chǎn)出的黏膠纖維用麻漿粕的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)符合FZ/T 51009—2014優(yōu)等品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)正交試驗(yàn)分析得到最佳工藝，蒸煮工藝為：堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%，蒸煮堿質(zhì)量濃度 50 g/L，蒸煮溫度 155 ℃，蒸煮時(shí)間 100 min。堿精制工藝為：精制堿質(zhì)量濃度 120 g/L、精制溫度 70 ℃、精制時(shí)間 60 min。雙氧水漂白工藝為：漂白溫度90 ℃，雙氧水質(zhì)量分?jǐn)?shù)7.5%，漂白時(shí)間80 min。

文章摘自：岳芳艷.黏膠纖維用羅布麻漿粕的生產(chǎn)工藝[J].合成纖維，2023，52(08)：4-6.DOI：10.16090/j.cnki.hcxw.2023.08.010.